电子设备伺服传动技术
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2.3.1 负载分析

按照通用设计流程从需求开始,机电伺服控制系统的稳态设计首先要进行控制对象的运动学和动力学特性分析,确定执行元件负载特性,作为后面执行、驱动元件及反馈测量元件选型的依据。

以雷达伺服系统为例,控制对象包括转台、天线阵面等,其中单轴对象的运动模式主要是单轴转动,形式上包括加减速转动、匀速转动和定位。多轴串、并联形式对象的运动控制根据运动机构的拓扑构成,以及对象控制目标如相对基座参考坐标系的指向,分解得到各轴的实时运动要求,相当于多个有位置或速度同步需求的单轴控制对象。通过运动学分析得到各轴转速、加速度的边界要求。

明确控制对象的运动要求后,通过动力学分析得到执行元件负载要求。动力学分析需要已知对象的质量、惯量、形状尺寸等自身特性,以及所处的工作环境,如运动副之间的摩擦、风扰动、载体姿态和与运动相关的扰动等。以上因素共同决定了负载大小,负载包括风负载、惯性负载、摩擦负载及重力负载等,具体计算方法参见3.3.2节。